美丽成电

　　人物名片：宋佳宁，基础与前沿研究院2020级硕博连读博士研究生，材料科学与工程专业，师从国家杰出青年科学基金获得者邓旭教授，主要研究方向为先进仿生智能表界面材料的设计与开发，也包括可持续性光热能源材料的制备与应用。攻读博士期间，他以第一作者在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Science等顶级期刊发表学术论文3篇。获电子科技大学博士生学术支持计划资助赴英国剑桥大学联合培养，开展学科交叉研究。获国家奖学金、省“优秀毕业生”、成电杰出学生、校“优秀毕业生”、校“学术新秀”以及剑桥大学优秀墙报奖等多个荣誉奖项。

　　辐射能制冷，地球能降温？这个成杰的研究，颠覆你的认知。跟随记者的采访，让我们走近宋佳宁和他潜心的科研。

应用超疏水材料，将热量送入太空

　　众所周知，水滴非但难以在荷叶表面停留，且其在荷叶表面快速滚落的过程中，还会携带走表面的尘土和杂物，实现自清洁（self-cleaning）。荷叶的这种性能在科学界被称作“超疏水”性能。

　　基础与前沿研究院2020级博士生宋佳宁致力于先进仿生智能表界面材料和光热能源材料的研究，深耕超疏水材料领域。近些年来，超疏水材料已经有了广泛的应用。那么，还有哪些领域是前人尚未挖掘过的，这成了宋佳宁一直在思考和研究的问题。

　　他注意到，目前我国碳排放大约有16%来自空调等制冷设备，于是“是否有策略能彻底杜绝空调等高耗能设备的使用？”这一设想出现在他脑海。

　　弄清楚为什么制冷设备的能耗如此高是首先要解决的问题。他注意到，辐射制冷材料在户外使用时容易老化失效。即使材料的理论制冷效率很高，但如果在实际使用中很快失效，那么它的应用价值就会大打折扣。

　　为了解决这个问题，宋佳宁想到了利用超疏水材料来增强材料的耐老化性能。超疏水材料具有抗污染、自清洁的特性，可以有效地防止污染物对材料表面的破坏。同时，他们还考虑了其他因素，如光热老化、紫外辐照和酸碱腐蚀等，并设法通过材料和工艺的优化来解决这些问题。

　　最终，他提出了一种兼具自降温和长效稳定性的设计策略，采用被动日间辐射制冷技术。利用具有抗紫外性能的多尺度二氧化钛纳米颗粒，通过蒸发驱动组装形成分级多孔形态，从而确保平衡的防污性能和高太阳反射率，生产抗老化的辐射制冷涂料基涂层。该材料首次实现了在置于自然环境中3年以上仍能保持阳光直射下低于环境温度超过5°的降温能力，彰显了极强的环境耐久性。该抗老化辐射制冷涂料还具有规模化应用的潜力，可以喷涂在所需的室外建筑或大型集装箱外表面，提供持久的亚环境冷却能力，极大地推动了辐射制冷技术的商业化进程。

　　该研究成果已申请国家发明专利。相关研究成果相继以第一作者身份发表在国际顶级期刊Nature Communications，Advanced Materials和Advanced Science上。该研究工作在自然子刊Nature Communications上发表后，引起国内外同行及媒体的广泛关注，论文被引用超过120次，下载量过万，被Nature Communications作为亮点研究报道。此外，发表于材料学顶级期刊Advanced Materials上的研究成果也已成功授权国家发明专利，该研究工作也被MaterialsViews、国际仿生工程学会、高分子科学前沿等国内外媒体和知名学术公众号进行转载报道。

潜心钻研，与团队携手前行

　　“莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行。”是宋佳宁最喜欢的诗句，也是他做科研的态度。

　　问及他是如何取得这些成就时，他将自己取得的成就的原因归于三点。首先，得益于导师邓旭教授的悉心指导与宽松自由的科研环境。在撰写辐射制冷材料项目相关的论文过程中，他遇到了无从下笔的困境。这是一个较新的研究领域，传统的理论并不能完全适用。经过多次和导师、同门的共同尝试和讨论，他们结合了已有的理论基础和团队的实验结果，通过一些修正和引入新的计算理论模拟，最终确定了公式。

　　宋佳宁强调关键时刻要对自己够狠，这是身为团队导师王德辉教授最喜欢说的一句话。“这里的‘狠’是指狠下心去孤注一掷的专注和狠下心去面对失败的耐挫力。”辐射制冷材料的核心性能是高太阳光反射率，但目前材料的太阳光反射率受环境老化影响极大，在户外工作一两个月后便会大幅下降，从而使得性能失效。这是当时业界公认的挑战。为了解决该难题，宋佳宁用了将近一年的时间每天泡在实验室。他形容那段时间“犹如在黑暗中摸索，有时刚有了一点进展，又‘嗵’的一声跌回谷底。”这样的过程不断重复，每次分析失败原因，阅读专著查找资料，总结规律，最终成功开发了抗环境老化超过3年的辐射制冷涂料。

　　在宋佳宁看来，正确的科研思路和方法至关重要。他注重广泛调研，合理规划实验，并与同行交流碰撞思想火花。正如接受记者的采访时，宋佳宁的回答基本以分-总或总-分-总的结构构成，“首先”“其次”“最后”“总的来说”，每一个回答都逻辑清楚，条理清晰。正是这些科学的方法和态度，使他在科研道路上不断前行，取得累累硕果。宋佳宁把写论文比作写故事，“撰写一篇高水平的论文需要有一个清晰且吸引人的故事线。这不仅仅是展示你所合成的材料，更重要的是要让大家理解这个材料是如何解决领域内某个具体问题的。能够将复杂的科学原理用通俗易懂的语言表达出来。”

剑桥深造，解决卡脖子难题

　　2022年9月，他获校博士生学术支持计划的资助前往英国剑桥大学联培深造。初到剑桥的日子里，宋佳宁也曾受外语水平、研究领域和生活文化差异等问题的困扰，一度感觉到困难重重。他回忆起第一次在剑桥大学参加组会的青涩经历：当时在会上提的两个科研想法都瞬间被外导否定，由于当时外语水平不高，只听到不断的“Impossible”（不可能）。但宋佳宁相信外导不看好的原因可能来源于学科小方向之间的差异。为了证明这一点，他白天在实验室拼命尝试，晚上回到住处就查阅资料来反复验证。很快，他向外导证明了自己的想法是对的。圣诞节晚宴上，外导也主动地讲道“Nice work, you are right”。

　　时至今日，宋佳宁已将自己擅长的表界面科学与外方导师领衔的纳米纤维素领域交叉融合，开发了一种可持续性纳米纤维素颜料的制备策略，有望替代传统显色行业的不可降解的无机颜料。同时，他也开辟了“超声喷涂辅助的超拒液性表面自组装纳米纤维素颜料”这一研究方向，目前已申请欧洲发明专利。

　　宋佳宁提到，在剑桥的日子是一段特殊且珍贵的经历，这里就像一个与世隔绝的学术的世外桃源，他最喜欢的是坐在康河边思考问题，很纯粹，也很专注。科研之余，他还热衷于参加各类学术讲座。在各类学术讲座和研讨会上展示电子科技大学在科研方面的实力和成果，积极宣传推广电子科技大学的优势学科和学术氛围。

分享智慧，扎根科研服务社会

　　宋佳宁多次受邀作为主讲人开展“科研不迷茫”“学术青年说”等系列讲座，一方面帮助同学们更好地进入科研状态，调整科研心态，解决科研中遇到的困难；另一方面引导同学们更好地扩展国际视野，了解国外联培的相关政策与申请流程，完善学术生涯规划。第一次“科研不迷茫”讲座就在学院引发了热烈反响，宋佳宁在讲座结束后已与十余名硕博同学建立了长期联系，答疑解惑。

　　除了科研，宋佳宁也热心公益与学生活动。作为课题组的大师兄，他以学生负责人的身份积极组织课题组“导学思政”团队建设，包括青龙湖环湖友谊日，三农博物馆红色之旅等；他也以志愿者的身份积极参与基础院优秀大学生夏令营、翱翔青年学者论坛等红色实践及学术活动。

　　毕业后，宋佳宁还将继续留在高校从事博士后研究工作，一方面能够继续在自己热爱的材料科学领域精耕细作，另一方面有机会去培养优秀的学生，传授自己之所学。谈及未来的科研方向，他说：“科学研究应当是有用的，接地气的，既有理论的意义，也有实际应用的价值。我的研究方向聚焦于零能耗的温度管理材料和智能仿生绿色材料，这和习近平总书记讲的‘绿水青山就是金山银山’的理念不谋而合。我们科学研究要从良好的自然环境生态环境中汲取灵感，再升华到科学实验中去，最终应用到实际生活里，也就是模仿自然到超越自然的过程”。

　　依托碳达峰与碳中和战略背景，宋佳宁希望未来以节能减排、低碳环保为奋斗目标，扎根于表界面科学和可持续性绿色材料，用科技的力量共同守护“美丽地球”。